В водоемах существует несколько источников пищи, каждый из которых подразумевает один или несколько способов его добычи.
Микрофаги-фильтраторы. Питание микроскопическими взвешенными в воде частицами (бактериями, простейшими и водорослями – живыми или мертвыми) связано для животных с проблемой концентрирования и собирания этих частиц (очень мелких для большинства животных, даже беспозвоночных). Большая часть способов концентрирования фитопланктона себе в рот называется фильтрацией. Она практически всегда достигается пропусканием воды через сетчатые или клейкие органы тела с большой поверхностью (часто эти же поверхности являются дыхательными). Часто фильтрующие органы снабжены слизисто-речничными поверхностями, которые умеют транспортировать ко рту захваченные из воды частицы; либо эти органы (как разного рода щупальца) сами умеют подносить добычу ко рту.
Самый экономичный вариант – так называемая пассивная фильтрация, когда фильтрующие органы прямо омываются течением. Так фильтруют речные прикрепленные животные (личинки мошек Simuliidae и ручейников Hydropsychidae, Polycentropodidae. В стоячих водах требуется активная фильтрация – нагнетание воды через себя (или плавание через воду). Так делают почти все двустворчатые моллюски, губки, ветвистоусые ракообразные.
Один из близких к фильтрации вариантов питания – седиментация, когда сидячий на дне организм питается оседающими из толщи воды частицами, и обычно сам подгребает к себе эти оседающие потоки, соответствующим образом направляя воду. В основном на дно оседают не живые водоросли, а мертвые тела (частицы) различной природы – то, из чего на дне образуется детрит.
Для истинных альгофагов (специализирующихся на питании именно одноклеточными водорослями) существует и вторая существенная проблема – разгрызание обычно твердых клеток водорослей. Для этого служит специальный твердый челюстной аппарат; реже – хранящиеся в недрах пищеварительной системы песчинки.
Альгофаги-соскребатели. Для питания водорослями, обрастающими плотные субстраты, требуется иной тип приспособлений. Прежде всего, это скребущий орган, способный отделить перифитон от камня и, по возможности, максимально измельчить его для последующего переваривания. Во-вторых, организм, сидящий на камне и методично скребущий его поверхность, должен сам быть хорошо защищен (со спины), в противном случае он станет добычей любого хищника. Наиболее известная группа, освоившая эту экологическую нишу как в морях, так и в пресных водах – брюхоногие моллюски, имеющие специальный скребущий аппарат (радулу и челюсти) и защитную спинную раковину.
Фитофаги. Питание живыми макрофитами (цветковыми растениями и морскими макроводорослями) требует, с одной стороны, тех же грызуще-скребущих систем, что и питание перифитоном, но ставит и дополнительные условия. Макрофиты защищают клетки мощными целлюлозными оболочками; а переваривать целлюлозу для большинства животных довольно проблематично в силу отсутствия у большинства таксонов нужных ферментов. Поэтому питание живыми растениями – довольно сложная стратегия, доступная далеко не всем. Известны следующие основные пути решения этой проблемы. Брюхоногие моллюски (по крайней мере некоторые) все же вырабатывают ферменты для расщепления целлюлозы, и могут поедать живые макрофиты – в море, в пресных водах и на суше.
Разгрызатели. Грубый детрит отличается тем, что в рот его не положишь, и для поедания его требуется грызть на мелкие фрагменты. Так что в целом детритофаги-разгрызатели имеют примерно те же проблемы и приспособления, что и фитофаги. Однако, им помогают микроорганизмы, населяющие все детритные частицы и постепенно размягчающие их. И снова не очень понятно – из чего в основном черпает питание, например, грызущий опавшие листья водяной ослик – из самих растительных тканей или из населяющих их грибов и бактерий.
Детритофаги-собиратели. Как правило, существенная часть органической пищи, так и не съеденной, оседает на дно водоемов, отчасти перемешивается с минеральными частицами и образует детрит, постепенно разлагаемый бактериями и грибами. Детрит может быть грубый (кусочки древесного происхождения – палочки, кусочки коры, шишки и особенно опавшие листья) и мелкий, вплоть до пылевидного ила (с которым не имеет четкой границы, хотя ил считается минеральным субстратом, а детрит – органическим). Так или иначе, детрит включает много разных частиц, очень варьирующих по питательной ценности. Поэтому детритофаги должны либо пропускать через себя большие детритные массы (большую часть которых переварить не могут и выбрасывают обратно), либо каким-то образом тщательно сортировать детритные частицы. Часто (у многих морских полихет, голотурий) для сортировки используются слизистые щупальца, на которые налипают главным образом наиболее мелкие и легкие органические частицы (которые затем и поедаются). Считается, что в большинстве случаев наибольшую питательную ценность в составе детрита имеют разлагающие его микроорганизмы, а не сами растительные фрагменты.
Хищники. Охота на других животных – особое искусство, довольно разнообразное, но всегда требующее специальных приспособлений. Различают три типа охоты: преследование (когда высокоподвижный хищник догоняет и хватает также высокоподвижную добычу); поиск (когда подвижный хищник охотится на малоподвижную добычу) и засада (когда малоподвижный хищник подстерегает более подвижную жертву). Таким образом, преследователь должен быть оснащен, в первую очередь, мощным двигателем и эффективными хватающими органами (щупальцами, челюстями и т.п. – как кальмары, акулы и многие другие пелагические рыбы). Поисковик обычно сталкивается с панцирной и маскирующейся добычей; ему нужны специальные устройства для обнаружения и вскрытия обороны жертвы (сверления и разгрызания раковины, расковыривания убежищ и просто разрывания грунта). Наконец, засадчик должен маскироваться сам, а также иметь, подобно преследователю, эффективный аппарат захвата. Самые талантливые засадчики (как глубоководные удильщики) сами умеют приманивать жертву. С пищеварением хищники проблем не испытывают – мясную пищу усваивать легко и удобно.
Паразиты. Отличаются от хищников тем, что обычно мельче своих жертв и не доедают их до конца, а используют постепенно, в течение большей части собственной жизни. Приспособления паразитов обычно сводятся к механизму попадания на хозяина (часто в виде микроскопических яиц или личинок) и прикрепления к нему. Чаще всего системы ловли хозяина паразитом несовершенны (то есть большая часть особей не находит хозяина) и компенсируются огромной плодовитостью. Впрочем, между хищничеством и паразитизмом есть много промежуточных вариантов, и четкую грань провести довольно трудно.